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平/立转换轧机轧缝调节和错辊现象的分析和改进

摘要：平/立转换扎机由于使用的特殊性，对轧机的设计制造及使用要求较高在现场实际使用中，如果设计制造考虑不周、使用不当，很容易出现问题，从而对产品质量造成重大影响。本文介绍了连轧生产线上进口的平/立转换轧机在现场使用过程中暴露出的几个问题及解决这些问题的措施。

1、平/立转换轧机的结构及工作原理

平/立转换轧机顾名思义，即可做水平轧机使用也可以转90°做立轧机使用、以便满足连轧生产工艺对某一架轧机布置要求。由于要满足两种不同工艺布置要求，因此在结构上与单一的平轧机及立轧机均有不同平立转换轧机机架的结构如图1所示。

（1）当该型号轧机用做平轧机使用时，快速换机架装置直接将轧机拉上轧制线上，水平放置的万向轴套筒与轧辊件(件12）头直接相连（上好锁紧装置），冷却轧辊的移动水管连接装置（件9）与固定的水管接头相连，液压地脚螺栓锁好、辊缝调好即可进行轧钢(见图1) 。

（2）当该型号轧机用做立轧机使用时，轧机首先需要在机架翻转装置上翻转90°，然后用行车将轧机吊至快速换机架装置上、水平液压拉推装置直接将轧机拉上轧制线上，垂直放置的万向轴套筒与轧辊头直接相连，冷却轧辊的移动水管连接装置（件9）与固定的水管接头相连，提升装置将轧机的轧制孔型中心拉至轧制中心线上、液压地脚螺栓锁好、辊缝调好即可进行轧钢。

该轧机的特点是轧辊系统的重量采用橡胶弹簧进行平衡。

2、现场使用出现的两个主要问题

（1）轧机辊缝无法调节。现场反映的情况主要是轧辊的辊缝根本调不动，拆下辊缝调节机构并解体，发现调节丝杆和丝母之间已抱死。

（2）当立轧机使用时、两个轧辊相对位置变化、即发生错辊现象（孔型不对称）。现场生产工人反映主要是轧辊的位置经常变化，对称位置调好后，生产一时间又变化了，无法轧制出合格钢材。

3、原因分析

（1）第一个问题的产生，通过分析，产生的原因主要是由于长时间的生产使用造成橡胶弹簧（件8）老化，橡胶弹簧的厚度及弹性均有所降低，平衡力大为降；这样就造成了球面垫（件12）与铜螺母（件11）之间产生了间隙。由于间隙的存在，频繁轧钢的交变轧制力、使球面垫与铜螺母之间产生很大冲击力，交变冲击力的作用使得铜螺母的内螺纹疲劳断裂螺杆与螺母之间的配合关系不复存在，螺杆与螺母之间巨大的镶嵌力使得螺杆件无法转动，造成辊缝无法调节。

（2）第二个问题的产生，通过分析，主要是轧机转当立轧机使用时，由于设计考虑不周，轧机轴承座及框架受力后整体变形见图由于外方设计的两个轧辊框架间的联结仅仅靠进出口导卫上下横梁、导卫上下横梁与框架联结方式是螺栓预紧产生摩擦力的实现，在轧机转当立轧机使用时，由于下部轴承座是约束端，所有垂直向下的力横梁紧固螺栓提供的摩擦力远小于这个力几乎全部作用在下部轧辊框架上，轧辊框架的受力形式相当于悬臂梁（如图2所示）。理论分析如下（上部轧辊框架变形很小，挠度Y1,Y2可以忽略）

F1、F2—上、下轧辊装配及万向轴系统的重量和；F3一下轧辊框架、拉杆及导卫装置重量和；F4—上部辊缝调节传动蜗轮箱重量和；Y1—下轧辊孔型位置在水面上的挠度；Y2—上轧辊孔型位置在水平面上的挠度。

悬臂梁受力后产生的挠度公式为

式中

取钢的弹性模量E=200GN/m²

矩形惯性矩J=b*h³/12

对于轧辊框架结构（见图3），其惯性矩Jz=2（B/H³/12-b*h³/12）

把图3中的几何尺寸带入上述公式内，得出Jz=C.0002208m⁴

利用式（1）计算挠度：

由F1=12t引起的挠度Y11=-1.528mm

由F1=12t引起的挠度Y12=-0.3233mm

由F2=12t引起的挠度Y21=-0.647mm

由F2=12t引起的挠度Y22=-1.007mm

由F3=8.4t引起的挠度Y31=-0.6056mm

由F3=8.4t引起的挠度Y32=-0.148mm

由F4=1.7t引起的挠度Y42=-0.3946mm

由F4=1.7t引起的挠度Y42=-0.0747mm

利用叠加法可得出

Y1=Y11+Y21+Y31+Y41=-3.1752mm

Y2=Y12+Y22+Y23+Y42=-0.6467mm

△Y1=Y1-Y2=-2.5282mm

△Y=-2.5282mm是轧机的上下轧辊在轧机转90°后、在水平面上的错辊值。

如果△Y=-2.5282mm这个错辊值在初轧区存在还有调节调整的余地的话，那么在精轧区是绝对不允许存在的，那将导致轧制出来的钢材成为废品。

4、解决措施

（1）第一个问题的原因找到了，解决问题的措施是：点检人员要经常到轧机生产现场观察生产过程中轧辊的弹跳量，如果轧辊的弹跳量很小，就说明橡胶弹簧的弹性仍然很好，平衡力较大，不会造成球面垫与铜螺母之间的间隙冲击。如果轧辊的弹跳量大，就说明橡胶弹簧的弹性不足，会造成球面垫与铜螺母之间的巨大冲击而损坏铜螺母橡胶弹簧要立即找机会换新并按图纸规定及经验调整好橡胶的预紧力。

（2）第二个问题产生的主要原因是两个轧辊框架之间没有设计一个刚性很好的联结梁，造成轧机机芯框架没有形成一个刚性很好的闭合框式。解决的措施是将原来上轧辊冷却水管支撑梁（图1中的件2）拆掉，其结构如图4所示；在其原来位置设计制造一个刚性联结梁（见图5），这个梁仍然有水管支架的功能。通过这样一个改动措施，在生产准备换辊时，多了上紧几个螺栓的麻烦，但解决了致命的问题，通过轧机上线使用结果证明效果很好。

2023/10/08 09:01:55 394 次

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